геология билеты

1. Геоло́гия — наука о составе, строении и закономерностях развития Земли, других планет Солнечной системы и их естественных спутников.

Минералогия — раздел геологии, изучающий минералы, вопросы их генезиса, квалификации. Изучением пород, образованных в процессах, связанных с атмосферой, биосферой и гидросферой Земли, занимается литология. Эти породы не совсем точно называются ещё осадочными горными породами. Многолетнемёрзлые горные породы приобретают ряд характерных свойств и особенностей, изучением которых занимается геокриология.

Петрография — раздел геологии, изучающий происхождение горных пород, образованных при высоких температурах и давлениях.

Историческая геология — отрасль геологии, изучающая данные о последовательности важнейших событий в истории Земли.

Тектоника — раздел геологии, изучающий движение Земной коры.

Инженерная геология — раздел геологии, изучающий взаимодействия геологической среды и инженерных сооружений.

Гидрогеология — раздел геологии, изучающий подземные воды.

2. Происхождение, форма и строение планеты Земля. Геосферы.

форма Земли определяется как шаровидная. Земля сплюснута по оси вращения (разница между осями составляет около 21 км).

 История Земли насчитывает около 4,6 млрд лет. 

Теория Большого Взрыва - Вселенная образовалась в результате так называемого Большого Взрыва. Невероятно горячий огненный шар, температура которого достигала миллиардов градусов, в какой-то момент взорвался и разбросал во всех направлениях потоки энергии и частиц материи, придав им колоссальное ускорение.

Спустя примерно миллион лет температура Вселенной понизилась до 4000"С, и из элементарных частиц стали формироваться различные атомы. Сначала возникли самые легкие химические элементы - гелий и водород. Постепенно Вселенная охлаждалась все сильнее и образовывались более тяжелые элементы. Новообразованные атомы собирались в гигантские облака пыли и газа.  Гравитационные силы притягивали маленькие объекты к более крупным. В результате во Вселенной со временем сформировались галактики, звезды, планеты.

Выделяются три главные оболочки Земли, разделенные четко выраженными поверхностями сейсмического раздела:

А).земная кора - твердая верхняя оболочка Земли. Ее мощность изменяется от 5-10 км под океанами до 30-40 км в равнинных областях и достигает 50-75 км в горных районах;

Б). мантия Земли распространяется ниже земной коры до глубины 2900 км от поверхности и подразделяется на две части: верхнюю мантию - до глубины 900-1000 км и нижнюю мантию - от 900-1000 до 2900 км; 

В). ядро Земли, где выделяют внешнее ядро, - до глубины около 5120 км и внутреннее ядро — ниже 5120 км. 

Можно выделить ряд геосфер, из которых состоит Земля : ядро, мантия( наиболее мощная оболочка Земли, занимающая 2/3 ее массы и большую часть объема), литосфера(слой толщиной порядка 100 км), гидросфера(водная оболочка Земли, включающая все воды, находящиеся в жидком, твердом и газообразном состояниях), атмосфера, магнитосфера.

3.Температурный режим верхней части земной коры.

Основными параметрами при изучении термического режима верхних частей земной коры являются величина теплового потока и температура. Тепловой поток получают пока преимущественно расчетным путем из произведения геотермического градиента на теплопроводность пород. Внешняя теплота Земли обусловлена мощным солнечным излу­чением в количестве 5,26 • 10¹⁵МДж в год.

Изучение температурного режима верхней части земной коры имеет важнейшее значение при бурении сверхглубоких скважин, а также при глубоком подземном строительстве.

4.Понятие минерал. Химический состав и физические свойства минералов.

Минерал- природное тело с определённым химическим составом и кристаллической структурой, образующееся в результате природных физико-химических процессов и обладающее определёнными физическими, механическими и химическими свойствами. Является составной частью земной коры, горных пород, руд, метеоритов.

Важнейшие свойства минералов, являющиеся диагностическими признаками и позволяющие их определять, следующие:

• Габитус кристаллов. Выясняется при визуальном осмотре, для рассматривания мелких образцов используется лупа

• Твердость. Определяется по шкале Мооса

• Блеск — световой эффект, вызываемый отражением части светового потока, падающего на минерал. Зависит от отражательной способности минерала.

• Спайность — способность минерала раскалываться по определённым кристаллографическим направлениям.

• Излом — специфика поверхности минерала на свежем не спайном сколе.

• Цвет — признак, с определённостью характеризующий одни минералы (зелёный малахит, синий лазурит, красная киноварь), и очень обманчивый у ряда других минералов, окраска которых может варьировать в широком диапазоне в зависимости от наличия примесей элементов-хромофоров либо специфических дефектов вкристаллической структуре (флюориты, кварцы, турмалины).

• Цвет черты — цвет минерала в тонком порошке, обычно определяемый царапанием по шершавой поверхности фарфорового бисквита.

• Магнитность — зависит от содержания главным образом двухвалентного железа, обнаруживается при помощи обычного магнита.

• Побежалость — тонкая цветная или разноцветная плёнка, которая образуется на выветрелой поверхности некоторых минералов за счёт окисления.

• Хрупкость — прочность минеральных зёрен (кристаллов), обнаруживающаяся при механическом раскалывании. Хрупкость иногда увязывают или путают с твёрдостью, что неверно. Иные очень твёрдые минералы могут с лёгкостью раскалываться, то есть быть хрупкими (например, алмаз)

Среди минералов нет химически чистых веществ. В их структуру входят различные химические примеси. В одних минералах количество таких примесей незначительно, мы называем их минералами постоянного состава.  Другие минералы содержат разные (от незначитель­ных до больших) количества химических примесей. Такие минералы называют минералами переменного состава, и главная причина их существования — явление изоморфизма. Изоморфизмом называется явление замены в кристаллической решетке минерала одних химических элементов другими.

5. Понятие минерал. Происхождение минералов. Минералы магматических горных пород.

Происхождение минералов очень интересно. Их образование в ходе кристаллизации обусловлено определенными закономерностями, определяющими три цикла геологических процессов:

1. магматический цикл (от греч. «магма» — месиво), то есть образование минералов из жидких масс глубинного происхождения;

2. седиментационный цикл (осадочный, от лат. «седиментум» — осадок) — образование минералов путем выветривания, переноса, отложения;

3. метаморфический цикл (от греч. «метаморфизис» — превращение, видоизменение) — появление новых минералов в результате преобразования старых, возникших в пер-вых двух циклах.  Любые изменения в структуре минералов протекают незаметно, развитие минералов происходит очень медленно. 

Магматические горные породы — это породы, образовавшиеся непосредственно из магмы (расплавленной массы преимущественно силикатного состава, образованной в глубинных зонах Земли), в результате её поступления в верхние горизонты Земли, охлаждения и застывания. В зависимости от условий застывания различают интрузивные (глубинные) иэффузивные (излившиеся) горные породы.

Минеральный состав магматических горных пород также разнообразен: полевые шпаты, кварц, амфиболы, пироксены, слюды, в меньшей степени — оливин, нефелин,лейцит, магнетит, апатит и другие минералы.

К породообразующим минералам магматических горных пород, на долю которых приходится около 99 % их общего состава относятся: кварц, калиевые полевые шпаты,плагиоклазы, лейцит, нефелин, пироксены, амфиболы, слюды, оливин и др. Среди акцессорных минералов следует указать: циркон, апатит, рутил, монацит,ильменит,хромит, титанит, ортит и другие; иногда присутствуют и рудные минералы (магнетит, хромит, пирит, пирротин и др.). Выделяют также элементы-примеси, которые присутствуют в породах в очень малых количествах (сотые доли процента): литий, бериллий, бор, олово, медь, хром, никель, хлор, фтор и др.